高端數控機床成中國制造重要主題之一
機床歷史回溯到第一次工業(yè)革命,是制造機器的機器,是一個國家工業(yè)強弱的標志。在機床的精密化和自動化時期,數控機床應運而生。高檔數控機床的基本組成包括加工程序載體、數控裝置、伺服驅動裝置、機床主體和其他輔助裝置。
數控機床位于整個制造業(yè)產業(yè)鏈的上端,下游行業(yè)主要包括汽車工業(yè)、國防軍工、航天航空、電子信息產業(yè)等。14年國內機床產業(yè)復蘇,且高端化趨勢非常顯著(數控占比)。全球來看,美德日仍然是高端數控機床的主力軍,近些年來,國務院及各部委基本上每年都會提出高端數控機床相關政策,在中國制造業(yè)轉型關鍵時期更是被放到了戰(zhàn)略新高度。
國產數控機床任重道遠
近日,工信部援引美國咨詢機構Gardner統(tǒng)計,在世界機床消費市場上,2014年我國機床出口額33億美元,僅占世界機床消費總額不足5%;而日本和德國均占比10%以上。與此同時,國內急需的高中檔數控機床有相當部分依賴進口,如汽車領域進口裝備占比超過40%。我國高端機床產業(yè)發(fā)展任重道遠。
日前,《中國制造2025》將數控機床和基礎制造裝備列為“加快突破的戰(zhàn)略必爭領域”,其中提出要加強前瞻部署和關鍵技術突破,積極謀劃搶占未來科技和產業(yè)競爭制高點,提高國際分工層次和話語權。
數控機床和基礎制造裝備是裝備制造業(yè)的“工作母機”,一個國家的機床行業(yè)技術水平和產品質量,是衡量其裝備制造業(yè)發(fā)展水平的重要標志,《中國制造2025》將數控機床和基礎制造裝備行業(yè)列為中國制造業(yè)的戰(zhàn)略必爭領域之一,主要原因是其對于一國制造業(yè)尤其是裝備制造業(yè)的國際分工中的位置具有“錨定”作用:數控機床和基礎制造裝備是制造業(yè)價值生成的基礎和產業(yè)躍升的支點,是基礎制造能力構成的核心,唯有擁有堅實的基礎制造能力,才有可能生產出先進的裝備產品,從而實現高價值產品的生產。
但是,工信部相關負責人稱,我國機床行業(yè)雖在世界機床工業(yè)體系和全球機床市場中占有重要地位,但目前仍然不能算作機床強國。與世界機床強國相比,我國機床行業(yè)仍具有一定差距,尤其表現在中高檔機床競爭力不強。
除了國際競爭力不強,國產機床的核心零部件發(fā)展亟待加強。目前國產機床功能部件無論從品種、數量、檔次上都不能滿足主機配套要求,國產中檔配套功能部件市場占有率仍有待提升;高檔產品較大程度上依靠進口。
另外,我國機床產業(yè)發(fā)展壓力居高不下。根據美國Gardner公司公布的數據,2014年全球機床消費金額為753億美元,較2013年僅增長0.3%,全球機床生產連續(xù)三年下滑,2014年全球機床產值為812億美元,較2013年下滑3.1%,中國數控機床行業(yè)也持續(xù)承壓運行,整體處于下行區(qū)間。2014年,國內金屬加工機床產量同比下降2%。與此同時,國內市場對于進口機床的需求不降反升,2014年,機床工具進口總額177.8億美元,同比增加10.8%。
“這說明國內機床行業(yè)難以滿足企業(yè)高端需求,國內機床行業(yè)承受著周期性壓力和結構性壓力的雙重疊加,亟待尋找新的發(fā)展突破口。”工信部相關負責人稱。
數控機床行業(yè)將實施四大戰(zhàn)略
在高檔數控機床方面,工信部提出了加快推進行業(yè)由大變強的戰(zhàn)略思路,將著重聚焦于四個方面的內容。
第一,推動優(yōu)勢資源聚焦發(fā)展:以提升國產數控機床和基礎制造裝備自主創(chuàng)新能力和市場競爭能力為基礎,推動優(yōu)勢資源聚焦于航空航天和汽車兩大領域;
第二,推動先進產品示范應用:集中驗證機床和基礎制造裝備關鍵技術和核心裝備的應用驗證和應用示范基地建設,有選擇性地支持市場導向性強的產品成套性、高柔性和智能化項目;
第三,滿足國家戰(zhàn)略新需求:加快發(fā)展國家戰(zhàn)略發(fā)展需求數控機床和基礎制造裝備,進一步集中于國家重點工程的核心裝備;
第四,打造完整機床配套產業(yè)鏈:鼓勵和支持數控機床和基礎制造裝備主機、數控系統(tǒng)和功能部件等產業(yè)鏈關聯(lián)單位組建長期穩(wěn)定的戰(zhàn)略合作伙伴關系,打造完整數控機床和基礎制造裝備配套產業(yè)鏈。業(yè)內人士表示,在經濟進入新常態(tài)下,機床行業(yè)也面臨著深刻的變革,智能化、精細化越來越成為機床行業(yè)發(fā)展趨勢。
數控機床的研發(fā)生產新動向
隨著全國范圍內工業(yè)4.0和中國制造2025的推動,中國制造業(yè)正醞釀并發(fā)生著翻天覆地的變化,機器人和3D打印等的發(fā)展,對數控機床行業(yè)產生深遠影響,那么在這股浪潮之下,我國數控機床行業(yè)今后的研發(fā)及生產方向將會發(fā)生怎樣的變化呢?
1.復合加工技術應用更加廣泛新型復合加工機床如車銑和銑車復合機床、車磨復合機床、齒輪加復合機床、車銑復合與5軸聯(lián)動結合機床等產品不斷涌現;重型機床增加多功能附件和轉臺等,復合化加工趨勢明顯;金屬切削與特種加工復合有了新進展,激光、電加工與切削加工復合技術已經有了成熟的產品推廣應用。復合加工技術的推廣應用將對多品種、小批量生產工藝流程產生重要影響。
2.直驅技術應用速度加快由于電力電子和數控技術的進步,以及直線電機、力矩電機、電主軸、光柵檢測等部件的成熟,直驅技術在數控機床的應用速度加快,國外多家機床企業(yè)的新產品已使用直線電機驅動。直驅技術的應用將極大推動數控機床的結構改變和性能提高。
3.微制造技術嶄露頭角微制造(Inter-Micro)是指一種高效、綠色、高精度微制造新技術,用于加工3D形狀的各種微型零件。目前,在歐盟的資助下,由德國、意大利等有關國家大學、研究院所和企業(yè)組成的研究小組已經取得相關成果,如:超精密5軸聯(lián)動微型金剛石和立方氮化硼工具加工技術設備等。微制造技術具有很大應用潛力,應該引起業(yè)界的關注。
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